1、唱ICS 13.220.10 C 84 道雪中华人民共和国国家标准GB/T 31431-2015 灭火系统A类火试验用标准燃烧物Standard burning items for cIass A fire test of extinguishing system 2015目05-15发布2015-06-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局砸士中国国家标准化管理委员会。叩GB/T 31431-2015 前言本标准按照GB/T1.1 .2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全国消防标准化技术委员会固定灭火系统分技术委员会(SAC/TC113/SC 2)归口。
2、本标准起草单位z公安部天津消防研究所。本标准主要起草人z宋波、回立伟、韩伟平、李毅、刘欣、杨震铭、庄爽、刘连喜、杨丙杰、杨亮、王健强、于东兴。I GB/T 31431-2015 引_._ = 仨习开展灭火系统火灾试验是对灭火系统性能进行评价的有效手段，也是火灾科学研究中的重要环节。但如何根据实际燃烧物的特性及火灾场景确定火灾试验的标准燃烧物，一直是困扰消防科学研究的技术难题。采用实际燃烧物开展火灾试验时，资源消挺过大，且由于不同燃烧物性能的差异，容易造成火灾试验研究的数据波动大，试验结果缺乏可比性和再现性，同时也难以对灭火系统的灭火效能制定统一的评价基准。因此，有必要开展灭火系统火灾试验用标准
3、燃烧物的研究和标准制定工作。2011年度立项的国家质检公益性行业科研专项用于灭火系统灭火试验的标准火源研究项目，通过研究典型场所实际燃烧物的燃烧特性，研制出灭火系统A类火试验使用的标准燃烧物，进而搭建较为科学合理的火灾试验模型，为相关灭火系统技术与设备的研究提供了关键性技术支撑。本标准是基于A类火试验中典型实际燃烧物燃烧特性的研究成果，并在大量的试验验证基础上制定的。以国家标准的形式对灭火系统A类火试验用标准燃烧物的技术参数和要求做出规定，这在我国尚属首次。E GB/T 31431-2015 灭火系统A类火试验用标准燃烧物1 范围本标准规定了灭火系统A类火试验用标准燃烧物的术语和定义、分类、要
4、求、试验方法以及包装、运输和贮存等。本标准适用于灭火系统A类火试验用标准燃烧物。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1931- 2009 木材含水率测定方法GB/T 25207 2010 火灾试验表面制品的实体房间火试验方法3 术语和定义GB/T 25207-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 A类火试验class A fire t四t以固体物质为燃料而进行的火灾试验，这些固体物质通常具有有机物的性质，在燃烧的同时能产生炽热的余烬
5、。3.2 A类火试验用标准燃烧物standard bnrning item for class A nre t创由特定的材料或制品以一定的构造方式组成，在规定的引燃方式下具有特定的总放热量、火灾增长速率等燃烧特性参数，可独立或组合应用于A类火试验的标准化的燃烧物品单元。4 分类灭火系统A类火试验用标准燃烧物依据其燃烧特性参数分类名称如下za) 低放热量标准燃烧物Fb) 中放热量标准燃烧物;c) 高放热量标准燃烧物。5 要求5.1 基本参敢灭火系统A类火试验用标准燃烧物(以下简称标准燃烧物)由外部组件和内部组件两个部分构成，GB/T 31431-2015 外部组件为瓦楞纸箱，瓦楞纸箱内部装配的组
6、件为纸制品、非发泡塑料制品、发泡塑料制品等材料中的一种或几种。其基本参数应符合下列要求za) 外形尺寸为500mmX500 mmX500 mm.尺寸偏差不应大于10mm; b) 纸制品含水率为5%8%。5.2 总放热量和火灾增长速率标准燃烧物的总放热量THR和火灾增长速率应分别满足表1的要求。表1总放热量和火灾增长速率分类要求类别总放热量THRMJ 火灾增长速率akW/s2 物一物一物烧一烧一烧燃一燃-燃准一准一准标一标一标量一量一量热-热一热放一放一放低一中一高55土200.001 000.003 00 160士300.005 OOa0.010 00 265土450.050 OO0.100
7、00 6 试验方法6.1 基本参数测试6.1.1 尺寸测量使用精度不低于1mm的通用量具对标准燃烧物样品的外形尺寸进行测量，每一尺寸测量部位不少于3处，计算测量的平均值，试验结果精确到1mm。6.1.2 含水率测试标准燃烧物样品的含水率测试设备应满足GB/T1931 . .2009第3章的规定。在待测样品上截取纸制品含水率测试试件，试件尺寸为50mmX50 mmo 试验按GB/T1931-2009第5章的规定进行，按GB/T1931-29第6章规定的方法进行结果计算。6.2 总放热量和火灾增长速率测试6.2.1 试验房间标准燃烧物总放热量和火灾增长速率的测试试验房间应符合GB/T25207 2
8、010第5章的规定。6.2.2 试验样晶布置在试验房间内，标准燃烧物样品应置于样品支架上，点火源、样品支架应满足附录A的规定。试验时，点火源的4个标准点火器、试验样品及样品支架的布置相对位置见图1.标准点火器中燃料罐的罐口中心正对试验样品底角，罐口上沿与试验样品下表面距离为(20士5)mm。2 说明zSI=(700士10)mm;S2 = (700土10)mm;S3 =(1 000士10)mm，6.2.3 燃烧产物收集系统国1样品布置及相对位置燃烧产物收集系统应符合GB/T25207-2010第8章的规定。6.2.4 排姻管道中仪器的要求排烟管道中的仪器应符合GB/T25207-2010中9.1
9、、9.2的规定。6.2.5 试验系统性能6.2.5.1 标定GB/T 31431-2015 点火捺在对标准燃烧物样品进行总放热量和火灾增长速率测试前，应采用GB/T25207-2010中6.1规定的推荐点火源作为燃烧器，对整体试验系统包括燃烧产物收集系统和排烟管道中的燃烧产物测量分析系统进行标定，具体标定方法和结果应符合GB/T25207-2010中10.1的规定。6.2.5.2 系统晌应试验系统响应应符合GB/T25207-2010中10.2的规定。6.2.5.3 精度试验系统精度应符合GB/T25207 -2010中10.3的规定，总放热量和火灾增长速率测量值的相对标准偏差不应大于20%。
10、6.2.6 试验程序6.2.6.1 初始条件从试样安装直到开始试验，房间内和周边环境的温度应为(20士10)C，环境湿度为55%士20%，大气压为标准大气压。试验房间门中心1m范围内，水平风速不应超过0.5m/s。3 GB/T 31431-2015 6.2.6.2 试验步骤按如下步骤进行试验za) 拆开标准燃烧物样品的外封装塑料膜，按照6.2.2的规定布置好样品和点火源(见附录A，其中4个标准点火器的燃料罐内先不加注水和燃料); b) 按附录A的规定，在4个标准点火器的燃料罐内加人定量的水和正庚烧化学纯燃料，同时开启测试系统的所有记录仪表和测量装置，进行数据采集zc) 数据采集时间不小于2mi
11、n且不大于3min时，使用点火棒在15s内引燃4个标准点火器的燃料罐，开始标准燃烧物样品的燃烧试验zd) 整个试验过程中，宜进行拍照及摄像记录。6.2.6.3 试验终止以Q.表示在试验至某一时刻t时测得标准燃烧物样品的火灾增长速率值，以Qmax表示试验测得标准燃烧物样品的火灾增长速率峰值。在试验后期，当Q.QmaxX 5.%，且持续时间超过30s时，停止采集数据，终止试验。6.2.7 试验记录试验记录应包括以下内容za) 初始试验条件;b) 试样基本信息zc) 试样外形尺寸、纸制品含水率;d) 试样热释放速率随时间变化的曲线ze) 试样总放热量随时间变化的曲线及试验结束时刻的总放热量THR的数
12、值Ff) 试验过程中所有特殊情况及发生时刻zg) 按照附录B的方法计算得到的火灾增长速率a.6.2.8 试验结果将总放热量THR、火灾增长速率a的试验结果与原设计参数进行比对，并接表1做出标准燃烧物是否符合分类要求的结论。7 包装、运输和贮存7.1 包装和标识7. 1. 1 标准燃烧物应使用聚乙烯塑料袋独立封装。7. 1.2 标准燃烧物的外部组件表面应标明类别、生产日期、有效使用期限、生产单位或商标、放置方向、堆放件数限制、贮存防护条件等。7.2 运输标准燃烧物在运输过程中，应防雨减震，装卸时防止撞击。7.3 贮存标准燃烧物应存放在通风、干燥的库房内，避免与腐蚀性物质共同贮存，贮存温度一10C
13、+40 c。8 标准燃烧物制备及应用示倒标准燃烧物的制备及应用示例参见附录C。4 A. 1 点火源附录A(规范性附录)点火源和燃烧支架GB/T 31431-2015 点火源由4个相同的标准点火器组成，外形见图Al，其中燃料罐直径D为(100士5)mm，高度h为(100士5)mm，点火器燃料罐可通过4个顶固螺丝调节高度。试验开始点火前，先分别向四个燃料罐内加入(400:l:10)mL水，再加入(10士l)mL正庚皖(化学纯)燃料。燃料罐调节螺母燃烧器支架圈A.1点火器示意圈A.2 燃烧支架支架外形及尺寸见图A.2.5 GB/T 31431-2015 6 外径为矶的钢管a) 正视图说明zL1=(1
14、000士10)mm;Lz=(1000土10)mm;L3 =L, = (110士5)mm; H=(410土10)mm;d1 =(20土0.5)mm;d2 =(6土0.3)mrn.L.t3 L.t3 外径为峭钢管J1.2 I _l_l .: 1., 外径为吨的钢管I I L, L1 b) 俯视图圄A.2燃烧支架示意图GB/T 31431-2015 附录B(规范性附录火灾增长速率计算方法按照t2火灾增长理论，火灾热释放速率与火灾发展时间的平方成正比，比例系数为火灾增长速率，标准燃烧物燃烧过程增长段(从热释放速率增长起始时刻to按t2火灾增长规律发展至停止增长tn时刻)火灾增长速率的拟合、计算步骤如下
15、za) 选取火灾点火时刻至火灾停止增长时刻(Ot.)时间段火灾增长速率数据，绘制Qt曲线;b) 将Q，t同时求对数，得到19(Q)、19(仆，画出19(Q)lg(t)曲线;c) 采用最小二乘法，用y=2x十b对19(Q)lg(t)增长曲线进行线性拟合，得到bo则Q=(t一t 0) 2中，bo=lg(叫，too=10060/2 (too为第一次拟合得到的值)，。=10bo ; d) 将步骤a)所得Qt曲线向左平移t00 ，得到Q(t-too)曲线pe) 将Q、一too)同时求对数，得到19(Q)、19(t-too)，绘制19(Q)19(t -tOO)曲线zf) 通过最小二乘法，用y二2x十b对1
16、9(Q) 19(t -tOO)曲线进行线性拟合，得到b1，则Q=(t一to )2中，b1=lg(叫，t01= 10-bJl2 (t01为第二次拟合得到的值)，1 =10b1; g) 将步骤d)所得Q(t-tOO)曲线向左平移t口1，得到Q (t 00 - t 00 - t 01 )曲线ph) 重复以上步骤，直至拟合偏差达到最小，此时to=too十tOI十t02+十ton; i) 曲线Q=(t-tO)2即为标准燃烧物t2火拟合曲线，其中=10bn ,t 0 = t 00 + t 01 + t 02十十ton。7 G/T 31431-2015 附录C(资料性附录)标准燃烧物制备及应用示例C.1 栋
17、准燃烧物制备示例C.1.1 低放热量标准燃烧物采用表C.l给出的示例材料，在干燥的环境条件下，将一定数量的全木浆纸杯分居码放在瓦楞纸箱内，每层纸杯间采用瓦楞纸板进行隔离;纸箱封口后，采用聚乙烯塑料膜将整体纸箱封装(防潮)，制备得到一种低放热量标准燃烧物。表C.1低放热量标准燃烧物制备用材料示倒序号名称基本参数外形尺寸(500土5)mmX(500土5)mmX(500土豆)mm1 瓦榜纸箱质量(2.7士0.5)kg2 全木浆纸杯质量(1.5土0.15)kg3 瓦榜纸板尺寸(492_)mmX (492斗)mmX(4士0.2)mm C.l.2 中放热量舔准燃烧物采用表C.2给出的示例材料，在干燥的环境
18、条件下，将一定数量的聚苯乙烯塑料制品分层码放在瓦榜纸箱内，每层塑料制品间采用瓦楞纸板进行隔离F纸箱封口后，采用聚乙烯塑料膜将整体纸箱封装防潮)，制备得到一种中放热量标准燃烧物。表C.2中披热量标准燃烧物制备用材料示倒序号名称基本参数外形尺寸(500土5)mmX(500士5)mmX(500士5)mm1 瓦裙纸箱质量(2.7士0.5)kg2 聚苯乙烯塑料制品质量(4.0士0.4)kg3 瓦榜纸板尺寸(492_DmmX (492_DmmX (4士0.2)mmC.1.3 高放热量标准燃烧物采用表C.3给出的示例材料，在干燥的环境条件下，将一定数量的聚苯乙烯发泡塑料和非发泡塑料制品码放在瓦榜纸箱内，每层
19、塑料制品间采用瓦楞纸板进行隔离;纸箱封口后，采用聚乙烯塑料膜将整体纸箱封装(防潮)，制备得到一种高放热量标准燃烧物。GB/T 31431-2015 表C.3高放热量标准燃烧物制备用材料示啻，tl序号名称基本参数外形尺寸(500士5)mmX(500土5)mmX(500士5)mm1 瓦楼纸箱质量(2.7土0.5)kg2 聚苯乙烯塑料制品质量(6.0土0.6)kg3 瓦槌纸板尺寸(49LDmmX (492_DmmX (4士0.2)mmC.2 标准燃烧物应用示倒C.2.1 概述按C.l规定制备的标准燃烧物，可按照C.2.2、C.2.3、C.2.4推荐的方式或经研究证明可行的方法构建火灾试验模型，应用于
20、A类火试验。C.2.2 火灾试验模型1描述火灾试验模型1的布置见图C.l，点火位置位于模型正中间，模型火灾荷载密度约为650MJ/rn2。可用来模拟以影剧院为代表的中危险级I级公共建筑火灾。说明=A一一点火位置。150 国目rn吕白山出出曰囚EEEEEEEErEE EE EE.EE EE EE EE囚囚囚EEEE团团巴山用因出旧囚囚囚囚b) 俯视图圈C.l火灾试验模型1的标准燃烧物布置示意图单位为毫米9 GB/T 31431-2015 C.2.3 火灾试验模型2描述火灾试验模型2的布置见图C.2，点火位置位于模型正中间，模型火灾荷载密度约为1920 MJ/m2, 可用来模拟以会展中心为代表的中
21、危险级E级公共建筑火灾。单位为毫米150 .-r-. 1 500 .-.-l -.-. 1 1 1木托盘1 1 11 1 1 国时自由曰田曰曰曰曰EEE自由田囚田固自田田a) 正视图b) 俯视图说明zA一一点火位置。圈C.2火灾试验模型2的标准燃烧物布置示意图C.2.4 火灾试验模型3描述火灾试验模型3的布置见图C.3，点火位置位于模型正中间，模型火灾荷载密度约为1920MJ/m2, 可用来模拟以非发泡塑料制品生产车间为代表的中危险级E级工业建筑火灾。单位为毫米a) 正视图国可EEEE 同田田同囚田旧田田田田园因说明2f:,. -J点火位置。固C.3火灾试验模型3的标准燃烧物布置示意图10 G
22、B/T 31431-2015 参考文献lJ GB/T 4968-2008 火灾分类2J GB 50084- 2001 自动喷水灭火系统设计规范(2005年版). 山ON|户的叮户的问飞回。华人民共和国家标准灭火系统A类火试验用标准黯烧物GB/T 31431-2015 国中* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张1字数24千字2015年3月第一版2015年3月第一次印刷导18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-51257 GB/T 31431-2015 打印H期:2015年5月29日F002
